Fotobiomodulatie maakt gebruik van verschillende lichtkleuren die gekoppeld zijn aan bepaalde golflengten (blauw 450 nm, rood 604 nm, infrarood 850 nm) om biologische processen therapeutisch te beïnvloeden. Het gaat om licht met een lage intensiteit dat geen warmte genereert en het weefsel niet beschadigt. De lichtbundels kunnen coherent zijn (zoals bij laser) of niet-coherent (zoals bij leds).

Belangrijke voordelen

Talrijke gerandomiseerde klinische studies bevestigen dat fotobiostimulatie pijn kan verlichten en ontstekingen kan verminderen.

Er is overtuigend bewijs dat fototherapeutische behandelingen effectief zijn bij verschillende indicaties, zoals:

• spierpijn en spiervermoeidheid
• trauma's en functionele stoornissen
• mondslijmvliesontsteking
• neuropathische pijn
• depressie en hoofdletsel
• lymfoedeem en wondgenezing
• zelfs bij vruchtbaarheidsondersteuning

Beperkingen

1)    Een van de grootste problemen van fotogeneeskunde is de beperkte penetratiediepte van fotonen in het menselijk lichaam. Afhankelijk van de golflengte en het type weefsel bedraagt de penetratiediepte van fotonen in glad weefsel tussen 1 en 2 mm voor blauw licht, tussen 1 en 2 cm voor rood licht en tussen 3 en 4 cm voor infrarood licht.

2)    Een tweede belangrijk probleem betreft de optische eigenschappen van de lichtbron.

Is voor de optische biologische stimulatie van endogene chromoforen een coherente lichtbron (laser) nodig of kunnen dezelfde effecten worden bereikt met niet-coherente lichtbronnen (leds)?

Coherentie is een eigenschap die alle lasers gemeen hebben. De uitgezonden golven zijn coherent in termen van tijd en positie.

De absorptie van fotonen door biologische moleculen is in principe altijd een niet-coherent proces. Zolang de grootte van het moleculaire doelcompartiment kleiner is dan de golflengte van de uitgezonden straling (400 - 900 nm), komen de coherente eigenschappen van lasers niet tot uiting. Een coherente lichtbron en een niet-coherente lichtbron met dezelfde golflengte en intensiteit veroorzaken dezelfde fotobiologische stimulatie. Vanuit het oogpunt van moleculaire excitatie is het bovendien voordelig dat de spectrale breedte van niet-coherente lichtdioden beter overeenkomt met de spectrale breedte van chromoforen, die doorgaans tussen 30 en 50 nm ligt.

Het best bestudeerde endogene chromofoor is cytochroom C-oxidase (CCO). Het absorptiespectrum van CCO vertoont maxima bij 660 nm en 850 nm.

Voor een optimale absorptie en dus een optimale elektronische excitatie zijn lichtbronnen nodig die zijn aangepast aan de absorptiemaxima van CCO. Als aan deze voorwaarde is voldaan, wordt de energie van de geabsorbeerde fotonen uitsluitend gebruikt voor de elektronische excitatie van het molecuul (specifieke absorptie), zonder dat er absorptiewarmte in het weefsel wordt geproduceerd (niet-specifieke absorptie).

Samenvattend kunnen we concluderen dat

1. Biologische stimulatie door CCO biedt de mogelijkheid om een dysfunctioneel mitochondriaal metabolisme te normaliseren.
2. Biologische beeldstimulatie van CCO kan worden uitgevoerd met behulp van niet-coherente lichtdioden (LED's), waarvan het spectrum is aangepast aan een absorptieband van het doelmolecuul en die lichtdichtheden uitstralen die hoger zijn dan de kritische excitatiegrenswaarde.

FAQ:

CCO:

Het enzym cytochroom c-oxidase, cytochroomoxidase, cytochroom A3 of complex IV van de oxidatieve fosforylatie (ademhalingsketen) oxideert vier moleculen cytochroom c en reduceert een molecuul zuurstof, waardoor twee moleculen water worden gevormd. Dit is het laatste enzym in de elektronenoverdrachtsketen in het binnenmembraan van mitochondriën.

Laser

Een laser is een lichtbron die een smalle, coherente lichtbundel kan produceren. Laserlicht produceert altijd een bundel die niet of nauwelijks convergeert of divergeert.

Het woord 'laser' is een afkorting van 'Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation', in het Nederlands: lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling.

LED

Een led (van het Engelse light-emitting  diode) is een elektronische halfgeleidercomponent die is ontworpen als een diode die licht uitstraalt wanneer er stroom in de directe richting doorheen gaat. Dit kan zichtbaar licht in verschillende kleuren zijn, maar ook infrarood- of ultraviolette straling.

CHROMOFOOR

Het chromofoor, letterlijk: kleurdrager, is het deel van het molecuul dat verantwoordelijk is voor de absorptie van licht in het zichtbare en ultraviolette deel van het elektromagnetische spectrum.

ATP – Adenosinetrifosfaat

een toename van ATP, de belangrijkste energiebron voor de meeste cellulaire functies, versterkt het vermogen van de cel om infecties te bestrijden en versnelt het genezingsproces.

ROS – reactieve zuurstofsoorten;

modulatie van ROS activeert transcriptiefactoren die een positief effect hebben op celherstel en genezing.

NO – Stikstofmonoxide;

de afgifte van NO, een krachtige vaatverwijder, verhoogt de bloedcirculatie, vermindert ontstekingen en verbetert het transport van zuurstof en immuuncellen door het weefsel.

Mitochondria:

Je energieniveau hangt niet af van je gemoedstoestand, maar van je cellen. Elke cel in je lichaam bevat gemiddeld tussen de 500 en 2000 mitochondriën. Het lichaam van een volwassene bestaat uit ongeveer 30 biljoen cellen, ofwel ongeveer 30.000 biljoen mitochondriën. Ze zijn afkomstig van parasieten en zijn ongeveer een miljard jaar geleden de cellen van onze 'voorouderlijke organismen' binnengedrongen. In ruil voor de brandstof die ze leveren, huisvesten de cellen de mitochondriën.

Mitochondriën zijn echte moleculaire energiecentrales. Ze zetten voedsel 24 uur per dag, 7 dagen per week om in voedingsstoffen. Je lichaam kan uit voedsel 3 soorten brandstof produceren.

1. Eiwitten worden omgezet in aminozuren,
2. vetten worden omgezet in vetzuren
3. De suikers worden in stukjes gesneden en produceren glucose.

De cellen van het lichaam halen hun energie voornamelijk uit de verbranding van glucose. Mitochondriën verbranden glucose, waardoor ATP wordt geproduceerd. ATP is de brandstof van uw cellen en wordt overal in uw lichaam gebruikt.

Vergelijking tussen acupunctuur met naalden en acu-LED-therapie

Oorsprong

Acupunctuur  : een eeuwenoude traditie, nog steeds actueel

Acu-LED-therapie: 2023 Kay Aubrey-Chimene (Verenigde Staten), Verbanck Hervé (België)

Werkingsmechanisme

Acupunctuur met naalden:

- toename van histamine na vernietiging van ongeveer 500.000 cellen

- vermindering van het membraanpotentieel van de perifere zenuwen, de nociceptoren

- vorming van actiepotentiaalcascades (AP) op het acupunctuurpunt

Acu-LED-therapie:

Verhoogt de productie van mitochondriaal ATP

Reactieve zuurstofsoorten (EROx) worden gevormd

NO wordt vrijgegeven

Verhoging van de RNA/DNA-synthese

Deze vier effecten veroorzaken een cascade van stimulerende effecten op de mitochondriën (cellen) via het centrale zenuwstelsel naar de hersenen.

Werking ter plaatse

Acupunctuur met naalden:

Werkt op één punt, geschikt voor ting-punten en het hoofd

Acu-LED-therapie:

Werkt op het gebied van een punt en stimuleert het onderliggende gebied, omdat een acupunctuurpunt de top is van een kegel die dieper onder de huid ligt, niet geschikt voor ting-punten, niet gebruiken op het haargebied van het hoofd.

Werking in de tijd:

Acupunctuur met naalden:

maximale stimulatie bij het inbrengen van de naald, pieken en dalen bij het manipuleren van de naald

Acu-LED-therapie:

De stimulatie is na 1 minuut maximaal en de intensiteit blijft constant.

Behandelingsduur:

Acupunctuur met naalden:

20 tot 30 minuten, daarna verdwijnt het effect

Acu-LED-therapie:

10-15 minuten, langer annuleert het effect

Effect op cellen

Acupunctuur met naalden  :  vernietiging van ongeveer 50.000 cellen per naald

Acu-LED-therapie:

Stimulatie van het CCO in de mitochondriën van een groter gebied van cellen die tot het acupunctuurpunt behoren.

2 gelijktijdige golflengten mogelijk in één zone (650 nm en 850 nm)

Pijnstillende werking:

Acupunctuur: pijnstillend effect versterkt door elektro-acupunctuur

Acu-LED-therapie: pijnstillend effect dankzij de werking met gepulseerde frequentie

Voordelen:

Acupunctuur met naalden:

zelfgenezend vermogen, pijnstillend

Acu-LED-therapie:

zelfgenezend vermogen, pijnstillend, celregeneratie, wondgenezing, ontstekingsremmend

Risico's:

Acupunctuur met naalden:

Bij veelvuldig gebruik van dezelfde punten kan de effectiviteit afnemen door de voortdurende vernietiging van cellen door littekenweefsel, het risico op pneumothorax en bloedingen.

Acu-LED-therapie:

geen risico, behandelingen thuis mogelijk

Besluit:

Beide zijn gelijkwaardig en compatibel, maar de acu-LED is een onmisbare aanvulling om acupunctuur op een veilige en nauwkeurige manier toe te passen, zowel wat betreft veiligheid, kosten als de mogelijkheid om thuis behandelingen uit te voeren.

Bibliografie:

Effect van coherent rood licht (laser) en niet-coherent rood licht (LED) op de snelheid van DNA-synthese in HeLa-cellen T.Karu "10 lezingen over de fundamentele wetenschappen van laserfototherapie" Prima Books AB, Zweden, Grängesberg, 2007, p. 84-85

D. Schikora, Faculteit Wetenschappen, Groep Biofysica Niet-coherente lichtbronnen, zoals leds, kunnen nog gunstigere effecten hebben dankzij hun betere spectrale aanpassing aan de brede absorptiebanden van biologische moleculen!

Terug naar overzicht